JPH11295142A - Infrared image pickup device - Google Patents

Infrared image pickup device

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Publication number
JPH11295142A
JPH11295142A JP10104895A JP10489598A JPH11295142A JP H11295142 A JPH11295142 A JP H11295142A JP 10104895 A JP10104895 A JP 10104895A JP 10489598 A JP10489598 A JP 10489598A JP H11295142 A JPH11295142 A JP H11295142A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
infrared
fire
filter
unit
image memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP10104895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Yamagishi
陽 山岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP10104895A priority Critical patent/JPH11295142A/en
Publication of JPH11295142A publication Critical patent/JPH11295142A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To distinguish a burning object and a high-temperature object for judging a fire and to output a monitor image excellent in visibility by selectively receiving infrared rays in two specific wavelength bands, and forming images. SOLUTION: Infrared filters 2a, 2b transmitting infrared rays in the wavelength bands of about 3-5 μm and about 8-12 μm respectively are provided in the front of an infrared detector 3 having sensitivity to the infrared rays in the wavelength bands of about 3-5 μm and about 8-12 μm The infrared filters 2a, 2b are selectively switched by a filter switching controller 4, and infrared images are picked up by the infrared detector 3. When the infrared filter 2a is selected, all wavelength bands are cut and the electric signal becomes 0 in the normal state, the presence or absence of the electric signal can be recognized in relation to the presence or absence of a fire occurrence, and the quantity of the electric signal in relation to the force of combustion. When the infrared filter 2b is selected, a high-temperature object is displayed in a high contrast, and other objects are displayed in a low contrast. The fire occurrence and high-temperature object can be distinguished from the monitor images in two wavelength bands.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、撮像対象物が火
災により燃焼する際に発する赤外線を検知する赤外線撮
像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared imaging apparatus for detecting infrared rays emitted when an object to be imaged is burned by a fire.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、従来のこの種の赤外線撮像装置
を示した例である。図において、1は入射した赤外線を
集光し結像させる赤外線レンズ、2は赤外線エネルギー
を減衰させる赤外線フィルタであり、例えば火災により
燃焼している物体の火炎および発煙を撮像する場合、
4.5ミクロン付近の波長成分のみを透過させるある減
衰率をもったフィルタが設定されている。3は入射した
赤外線エネルギーを電気信号に変換する赤外線検出器で
あり、例えば水平および垂直に各256個の赤外線検出
素子が二次元に配置され1画面を構成している。5は前
記赤外線検出器3の撮像信号をデジタル信号に変換し、
映像同期信号とともに画像データとして出力する映像信
号処理部、6は前記映像信号処理部5から出力される1
画面分の画像データを格納する画像メモリ、7は画像メ
モリ6のデータをある閾値を境に「1」または「0」の
二値データに変換する二値化処理部、8は二値化処理部
7のデータから火災の有無の判定に必要な情報を計測す
る計測部であり、前記二値データ中、まとまった領域と
して「1」に変換された部分の特徴量データを計測す
る。9は前記画像メモリ6へのデータ書き込み指示と二
値化処理部7への閾値データ設定を行うとともに、前記
計測部8の計測情報から火災の有無の判定を行い外部機
器に火災検知情報を出力するプロセッサである。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an example of a conventional infrared imaging apparatus of this kind. In the figure, 1 is an infrared lens that collects incident infrared rays to form an image, and 2 is an infrared filter that attenuates infrared energy. For example, when imaging a flame and smoke of an object burning by a fire,
A filter having a certain attenuation factor that allows transmission of only wavelength components near 4.5 microns is set. Reference numeral 3 denotes an infrared detector for converting incident infrared energy into an electric signal. For example, 256 infrared detection elements are horizontally and vertically arranged two-dimensionally to constitute one screen. 5 converts the imaging signal of the infrared detector 3 into a digital signal,
A video signal processing unit 6 for outputting as image data together with a video synchronization signal is
An image memory for storing image data for the screen, a binarization processing unit 7 for converting data in the image memory 6 into binary data of “1” or “0” at a certain threshold, and a binary processing unit 8 A measurement unit that measures information necessary for determining the presence or absence of a fire from the data of the unit 7, and measures feature amount data of a portion of the binary data that has been converted to “1” as a united region. Reference numeral 9 denotes an instruction to write data to the image memory 6 and a setting of threshold data to the binarization processing unit 7, and determines whether or not there is a fire from the measurement information of the measurement unit 8, and outputs fire detection information to an external device. Processor.

【0003】次に動作例について説明する。赤外線レン
ズ1に入射した赤外線は、赤外線フィルタ2によって
4.5ミクロン付近の波長成分のみが透過しさらに減衰
されて赤外線検出器3に到達する。この赤外線フィルタ
2の光学的特性は、火災発生時に被撮像物が燃焼して生
じる一酸化炭素や二酸化炭素が発する4.5ミクロン付
近にピークをもつ強い赤外線エネルギーを赤外線検出器
3が電荷飽和を生じない程度に減衰させて捉えることを
目的としたもので、火災発生時は、前記4.5ミクロン
付近の赤外線エネルギーが赤外線フィルタ2を透過後も
十分な光量を維持して赤外線検出器3に到達するので、
赤外線検出器3は燃焼により生じた赤外線放射エネルギ
ーに相当した電気信号を得ることができる。また火災が
発生していない定常時は、前記4.5ミクロン付近の放
射エネルギーが火炎発生時と比べて微弱なため、赤外線
フィルタ2によって全ての波長帯の赤外線エネルギーが
カットされ、赤外線検出器3が得る電気信号をほぼゼロ
とすることができる。すなわち、赤外線検出器3の電気
信号の有無を火災発生の有無として、電気信号の量を燃
焼の勢いや大きさに関連付けて認識することができる。
赤外線検出器3が得た電気信号は、映像信号処理部5で
通常のテレビカメラと同様の映像信号処理が行われ、例
えば毎秒30画面のデジタルリアルタイム画像データと
して出力される。この画像データは、プロセッサ9の指
示によって画像メモリ6に格納される。ここで画像メモ
リ6は、例えば水平および垂直に各256画素の画像デ
ータを1画面分格納する容量をもち、プロセッサ9の指
示によって1画面単位で画像データが書き込めるように
構成されている。画像メモリ6に格納された画像データ
は、二値化処理部7である閾値を境に「1」または
「0」の二値データに変換される。ここで、ある閾値と
は燃焼によって一酸化炭素や二酸化炭素が発生したと認
識するか否かの境目の輝度値であり、その値はプロセッ
サ9によって設定される。例えば画像データが256階
調であるとき、各画素の127以下の値はノイズまたは
検知対象外として「0」に、128以上の値は明らかに
燃焼しているとして「1」に設定されるような動作をす
る。次に、二値化処理部7により抽出された燃焼する物
体の画像データは、計測部8により、まとまった領域と
して「1」に設定された部分の画素の数、形状、座標等
の特徴量データに変換される。なお、火災が発生してい
ない定常時においては、「1」に設定された画素が存在
しないため、その特徴量データは、燃焼物体を計測して
得られた場合と顕著に異なる。このように、計測部8で
得られた情報をもとに、プロセッサ9は監視区域内での
火災の有無、規模、発生位置等を算出し、総合的な判断
のうえ、火災発生と判定した場合は、外部に接続された
機器に対して警報を発する。
Next, an operation example will be described. The infrared ray that has entered the infrared lens 1 transmits only a wavelength component near 4.5 microns through the infrared filter 2 and is further attenuated before reaching the infrared detector 3. The optical characteristics of the infrared filter 2 are such that the infrared detector 3 emits strong infrared energy having a peak at about 4.5 μm, which is generated by carbon monoxide or carbon dioxide generated by burning of the object in the event of a fire. In the event of a fire, the infrared energy of about 4.5 microns maintains a sufficient amount of light even after passing through the infrared filter 2 and is transmitted to the infrared detector 3 in the event of a fire. To reach,
The infrared detector 3 can obtain an electric signal corresponding to the infrared radiation energy generated by the combustion. In a steady state where no fire occurs, the radiant energy near 4.5 microns is weaker than when a flame occurs. Therefore, the infrared energy in all wavelength bands is cut by the infrared filter 2 and the infrared detector 3 Can be made substantially zero. That is, the presence or absence of an electric signal from the infrared detector 3 can be recognized as the presence or absence of a fire, and the amount of the electric signal can be associated with the momentum and magnitude of combustion.
The electric signal obtained by the infrared detector 3 is subjected to video signal processing similar to that of a normal television camera in the video signal processing unit 5, and is output as digital real-time image data of, for example, 30 screens per second. This image data is stored in the image memory 6 according to an instruction from the processor 9. The image memory 6 has, for example, a capacity to store image data of 256 pixels in each of the horizontal and vertical directions for one screen, and is configured to be able to write image data in units of one screen in accordance with an instruction from the processor 9. The image data stored in the image memory 6 is converted to binary data of “1” or “0” at a threshold value of the binarization processing unit 7. Here, the certain threshold value is a luminance value at a boundary of whether or not it is recognized that carbon monoxide or carbon dioxide has been generated by combustion, and the value is set by the processor 9. For example, when the image data has 256 gradations, a value of 127 or less of each pixel is set to “0” as noise or not to be detected, and a value of 128 or more is set to “1” as apparently burning. Work. Next, the image data of the burning object extracted by the binarization processing unit 7 is characterized by the measurement unit 8 such as the number of pixels, the shape, the coordinates, and the like of the pixels of the portion set as “1” as a united region. Converted to data. It should be noted that in a steady state when no fire occurs, there is no pixel set to “1”, and therefore, the feature amount data is significantly different from that obtained by measuring a burning object. As described above, based on the information obtained by the measurement unit 8, the processor 9 calculates the presence / absence, scale, occurrence position, and the like of the fire in the monitored area, and determines that a fire has occurred after comprehensive judgment. In this case, an alarm is issued to an externally connected device.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の赤外線撮像装置
は以上のように4.5ミクロン付近の赤外線エネルギー
を火災による燃焼と対応づけて火炎発生の有無を検出し
ているので、燃焼する物体と同等以上の熱放射エネルギ
ーをこの波長帯に持った高温対象物を撮像した場合、火
災との区別をつけることができにくいという課題があっ
た。図5は、東京消防庁発行「大規模建築物及び特異建
築物等の消防対策に関する調査研究報告書」から引用し
た高温物体と炎の分光放射特性であり、火炎と高温物体
の双方が4.5ミクロン付近に分光放射量のピークを有
することを示している。従って、従来の方式によると、
例えば自動車の排気管や強力な照明灯など検知対象外の
高温の対象物が視野内に存在した場合、これらを火災と
判定してしまい、誤った警報を発するという課題があっ
た。また、火災や高温物体が存在しない場合は全く映像
が得られないうえ、存在した場合もその周囲の映像が得
られないため、監視対象物を視覚的に捉える用途には適
さないという課題があった。
As described above, the conventional infrared imaging apparatus detects the presence or absence of a flame by associating infrared energy near 4.5 microns with combustion by a fire as described above. When an image of a high-temperature object having the same or higher thermal radiation energy in this wavelength band is taken, there is a problem that it is difficult to distinguish it from a fire. FIG. 5 shows the spectral radiation characteristics of a hot object and a flame quoted from “Research Report on Firefighting Measures for Large-Scale Buildings and Unique Buildings” published by the Tokyo Fire Department. It shows that the spectrum has a peak in the amount of spectral radiation around 5 microns. Therefore, according to the conventional method,
For example, when a high-temperature object that is not a detection target, such as an exhaust pipe of a car or a strong illumination light, exists in the field of view, these are determined to be fires and a false alarm is issued. In addition, if there is no fire or high-temperature object, no image can be obtained at all, and even if it does exist, the surrounding image cannot be obtained. Was.

【0005】この発明は前記のような課題を解消するた
めになされたもので、燃焼中の対象物と高温の対象物と
を区別して火災の判定ができるとともに、視覚性に優れ
た監視映像を出力できる赤外線撮像装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to distinguish between a burning object and a high-temperature object so as to judge a fire and to provide a surveillance image with excellent visibility. An object of the present invention is to provide an infrared imaging device capable of outputting.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】第1の発明の赤外線撮像
装置は、3ミクロン〜5ミクロン帯の赤外線と8ミクロ
ン〜12ミクロン帯の両波長の赤外線に感度を有する赤
外線検出器の前方に3ミクロン〜5ミクロン帯の赤外線
を透過する赤外線フィルタと8ミクロン〜12ミクロン
帯の赤外線を透過する赤外線フィルタを設け、さらにこ
れら赤外線フィルタを選択し、選択した赤外線フィルタ
を透過した赤外線を前記赤外線検出器に受光させるため
の赤外線フィルタ選択手段を設け、波長帯別に赤外線映
像を撮像できるようにしたものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an infrared imaging apparatus having three infrared rays in front of an infrared detector having sensitivity to infrared rays of 3 to 5 microns band and infrared rays of both wavelengths of 8 to 12 microns band. An infrared filter that transmits infrared light in the micron to 5 micron band and an infrared filter that transmits infrared light in the 8 to 12 micron band, and further selects these infrared filters, and detects the infrared light that has passed through the selected infrared filter to the infrared detector Infrared filter selection means for receiving light is provided so that an infrared image can be captured for each wavelength band.

【0007】第2の発明の赤外線撮像装置は、前記3ミ
クロン〜5ミクロン帯または8ミクロン〜12ミクロン
帯のいずれかの赤外線映像信号をデジタル映像信号とし
て記憶する画像メモリと、このデジタル映像信号を二値
化する手段を備え、両波長帯の二値画像データにおける
画素数、形状、座標などの特徴量を相互比較することに
より火災有無を判定するようにしたものである。
A second aspect of the present invention provides an infrared imaging apparatus which stores an infrared video signal of any of the 3 to 5 micron band or 8 to 12 micron band as a digital video signal and a digital video signal. The apparatus is provided with means for binarizing, and the presence or absence of a fire is determined by comparing feature values such as the number of pixels, the shape, and the coordinates in the binary image data of both wavelength bands.

【0008】第3の発明の赤外線撮像装置は、前記3ミ
クロン〜5ミクロン帯および8ミクロン〜12ミクロン
帯の双方の赤外線映像信号をデジタル映像信号として記
憶する画像メモリと、この画像メモリに記憶された波長
帯別のデジタル映像信号を1つの映像として合成する重
畳合成する手段を備え、両波長帯の合成赤外線映像を出
力できるようにしたものである。
The infrared imaging apparatus according to a third aspect of the present invention is an image memory for storing the infrared video signals of both the 3 μm to 5 μm band and the 8 μm to 12 μm band as digital video signals, and is stored in the image memory. Means for superimposing and synthesizing the digital video signal for each wavelength band as one video so as to output a composite infrared video of both wavelength bands.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、この発明
の実施の形態1を示す一例であり、図において1、3、
5は前記従来装置と同一の機能を果たす。2aは従来装
置と同様の4.5ミクロン付近の波長成分のみを透過さ
せるある減衰率をもった赤外線フィルタ、2bは8ミク
ロン〜12ミクロンの波長成分を透過させる赤外線フィ
ルタ、4は赤外線フィルタ2aまたは赤外線フィルタ2
bの一方を機械的に切り換えて選択するフィルタ切り換
え制御部である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is an example showing Embodiment 1 of the present invention.
5 performs the same function as the conventional device. 2a is an infrared filter having a certain attenuating factor that transmits only a wavelength component near 4.5 microns similar to the conventional device, 2b is an infrared filter that transmits a wavelength component of 8 to 12 microns, 4 is an infrared filter 2a or Infrared filter 2
b is a filter switching control unit that mechanically switches and selects one of the filters.

【0010】次に動作例について説明する。前記のよう
に構成されたこの発明の赤外線撮像装置において、フィ
ルタ切り換え制御部4により赤外線フィルタ2aを選択
しているとき、前記従来装置と同様に赤外線レンズ1に
入射した赤外線は、赤外線フィルタ2aによって4.5
ミクロン付近の波長成分のみが透過しさらに減衰されて
赤外線検出器3に到達する。これにより、赤外線検出器
3は燃焼により生じた赤外線放射エネルギーに相当した
電気信号を得ることができる。また火災が発生していな
い定常時は、赤外線フィルタ2aによって全ての波長帯
の赤外線エネルギーがカットされ、赤外線検出器3が得
る電気信号をほぼゼロとすることができる。すなわち、
赤外線検出器3の電気信号の有無を火災発生の有無とし
て、電気信号の量を燃焼の勢いや大きさに関連付けて認
識することができる。次にフィルタ切り換え制御部4に
より赤外線フィルタ2bを選択しているとき、赤外線フ
ィルタ2bによって8ミクロン〜12ミクロンの波長成
分のみが透過し赤外線検出器3に到達する。赤外線フィ
ルタ2bの光学的特性は、高温の物体が発する8ミクロ
ン〜12ミクロン付近の赤外線エネルギーのみを赤外線
検出器3で捉えることを目的としたもので、高温物体が
存在するときは、前記8ミクロン〜12ミクロン付近の
強い赤外線エネルギーは比較的大きな電気信号として赤
外線検出器3から出力される。しかし、一酸化炭素や二
酸化炭素を主体とする火災が発生している場合や高温物
体が存在しないときは、前記8ミクロン〜12ミクロン
付近の赤外線エネルギーは高温物体の場合と比べてやや
弱く、赤外線検出器3が得る電気信号は比較的小さい。
つまり、高温物体は高いコントラストで、その他は低い
コントラストで撮像される。以上のように赤外線フィル
タ2a、赤外線フィルタ2bを切り換えることにより得
られた赤外線検出器3の出力する電気信号は、映像信号
処理部5で通常のテレビカメラと同様の映像信号処理が
行われ、例えば毎秒30画面のデジタルリアルタイム画
像データとして出力される。これにより、4.5ミクロ
ン付近または8ミクロン〜12ミクロンの波長帯別に赤
外線映像を得ることができ、これらの映像を例えばテレ
ビモニタ等に表示すれば、監視員が目視で映像を比較
し、火災と高温物体との区別を行うことができる。
Next, an operation example will be described. In the infrared imaging device of the present invention configured as described above, when the infrared filter 2a is selected by the filter switching control unit 4, the infrared light incident on the infrared lens 1 is transmitted by the infrared filter 2a in the same manner as in the conventional device. 4.5
Only the wavelength component near the micron is transmitted, further attenuated, and reaches the infrared detector 3. Thereby, the infrared detector 3 can obtain an electric signal corresponding to the infrared radiation energy generated by the combustion. In a steady state in which no fire occurs, the infrared energy in all wavelength bands is cut by the infrared filter 2a, and the electric signal obtained by the infrared detector 3 can be made substantially zero. That is,
The presence or absence of an electric signal from the infrared detector 3 can be recognized as the presence or absence of a fire by associating the amount of the electric signal with the momentum or magnitude of combustion. Next, when the infrared filter 2 b is selected by the filter switching control unit 4, only the wavelength component of 8 μm to 12 μm is transmitted by the infrared filter 2 b and reaches the infrared detector 3. The optical characteristics of the infrared filter 2b are intended to allow the infrared detector 3 to capture only infrared energy of about 8 to 12 microns emitted from a high-temperature object. The strong infrared energy of about 12 microns is output from the infrared detector 3 as a relatively large electric signal. However, when a fire mainly composed of carbon monoxide or carbon dioxide is occurring or when there is no high-temperature object, the infrared energy in the vicinity of 8 to 12 microns is slightly weaker than that of a high-temperature object, The electrical signal obtained by the detector 3 is relatively small.
That is, a high-temperature object is imaged with high contrast, and the others are imaged with low contrast. As described above, the electric signal output from the infrared detector 3 obtained by switching the infrared filter 2a and the infrared filter 2b is subjected to video signal processing similar to that of a normal television camera in the video signal processing unit 5, for example, It is output as digital real-time image data of 30 screens per second. As a result, infrared images can be obtained in the vicinity of 4.5 microns or in the wavelength band of 8 to 12 microns. If these images are displayed on, for example, a television monitor, the observer can visually compare the images and detect a fire. And hot objects can be distinguished.

【0011】実施の形態2.図2は、この発明の実施の
形態2を示す一例であり、図において1、2a、2b、
3〜9は前記従来装置またはこの発明の実施の形態1と
同一の機能を果たす。
Embodiment 2 FIG. 2 is an example showing Embodiment 2 of the present invention.
Reference numerals 3 to 9 perform the same functions as those of the conventional device or the first embodiment of the present invention.

【0012】次に動作例について説明する。前記のよう
に構成されたこの発明の赤外線撮像装置において、フィ
ルタ切り換え制御部4により赤外線フィルタ2aが選択
されているときは従来装置またはこの発明の実施の形態
1と同様であり、赤外線レンズ1に入射した赤外線は、
4.5ミクロン付近の波長成分のみが透過しさらに減衰
されるため、火災発生時の一酸化炭素や二酸化炭素の発
する4.5ミクロン付近にピークをもつ強い赤外線エネ
ルギーおよび高温物体の放射する強い赤外線エネルギー
のみが赤外線検出器3に到達し電気信号に変換される。
また、火災が発生していない場合および高温物体が存在
しない場合は、赤外線検出器3が得る電気信号がほぼゼ
ロとなる。赤外線検出器3が得た電気信号は、映像信号
処理部5で画像データに変換され、画像メモリ6に格納
される。画像メモリ6から出力される各画素のデータ
は、二値化処理部7によって、火災または高温物体と認
識するか否かの閾値を境に「0」または「1」に設定さ
れる。二値化処理部7により抽出された二値データは、
計測部8で画素の数、形状、座標等の特徴量データに変
換され、プロセッサ9がこの値を読み取る。ここまでの
動作は従来装置と同様であるが、この発明の赤外線撮像
装置においては、この一連の処理が火災による一酸化炭
素および二酸化炭素を主体とするものか検知対象外の高
温の物体かを判定するために、警報を発せずこの発明の
実施の形態1と同様にさらに次の動作を行う。プロセッ
サ9が4.5ミクロン付近の処理映像に火災または高温
物体を観測すると、プロセッサ9はフィルタ切り換え制
御部4を制御し赤外線フィルタ2bを選択する。赤外線
フィルタ2bが選択された場合も赤外線フィルタ2aの
場合と同様であり、赤外線検出器3が得た電気信号は、
映像信号処理部5を経て画像メモリ6に格納される。画
像メモリ6から出力される各画素のデータは、二値化処
理部7によって高温物体と認識するか否かの閾値を境に
「0」または「1」に設定される。二値化処理部7によ
り抽出された二値データは、計測部8で画素の数、形
状、座標等の特徴量データに変換され、プロセッサ9が
この値を読み取る。次に、プロセッサ9は、以上の動作
によって得られた4.5ミクロンの特徴量データと8ミ
クロン〜12ミクロンの特徴量データをその画像空間上
の同一座標で比較する。もし双方の画像データとも
「0」の場合は、火災が発生しておらず高温物体も存在
しないと判断する。また、4.5ミクロンの画像データ
では「1」に、8ミクロン〜12ミクロンの画像データ
では「0」の場合は、火災の発生により一酸化炭素や二
酸化炭素が発生したと判断する。さらに、双方の画像デ
ータとも「1」の場合は、単なる高温物体が存在するだ
けで一酸化炭素や二酸化炭素は発生していないと判断す
る。プロセッサ9は、以上のような比較処理を赤外線フ
ィルタ2bと赤外線フィルタ2cを交互に切り換えなが
ら行い、火災の発生により一酸化炭素や二酸化炭素が発
生していると判定された場合のみ、外部に接続された機
器に対し警報を発する。
Next, an operation example will be described. In the infrared imaging apparatus of the present invention configured as described above, when the infrared filter 2a is selected by the filter switching control unit 4, it is the same as the conventional apparatus or the first embodiment of the present invention. The incident infrared light
Since only wavelength components around 4.5 microns are transmitted and attenuated, strong infrared energy with a peak around 4.5 microns emitted by carbon monoxide and carbon dioxide at the time of fire and strong infrared radiation emitted by high temperature objects Only the energy reaches the infrared detector 3 and is converted into an electric signal.
In addition, when no fire has occurred and no high-temperature object exists, the electric signal obtained by the infrared detector 3 becomes almost zero. The electric signal obtained by the infrared detector 3 is converted into image data by the video signal processing unit 5 and stored in the image memory 6. The data of each pixel output from the image memory 6 is set to “0” or “1” by the binarization processing unit 7 at a threshold value of whether or not to recognize the object as a fire or a high-temperature object. The binary data extracted by the binarization processing unit 7 is
The measurement unit 8 converts the data into feature data such as the number, shape, and coordinates of pixels, and the processor 9 reads this value. The operation up to this point is the same as that of the conventional apparatus, but in the infrared imaging apparatus of the present invention, it is determined whether this series of processing is mainly composed of carbon monoxide and carbon dioxide due to a fire or a high-temperature object not to be detected. In order to make a determination, the following operation is performed in the same manner as in the first embodiment of the present invention without issuing an alarm. When the processor 9 observes a fire or a high-temperature object in the processed image near 4.5 microns, the processor 9 controls the filter switching control unit 4 to select the infrared filter 2b. The case where the infrared filter 2b is selected is the same as the case of the infrared filter 2a, and the electric signal obtained by the infrared detector 3 is
It is stored in the image memory 6 via the video signal processing unit 5. The data of each pixel output from the image memory 6 is set to “0” or “1” by the binarization processing unit 7 at a threshold of whether or not to recognize the object as a high-temperature object. The binary data extracted by the binarization processing unit 7 is converted into feature amount data such as the number, shape, and coordinates of pixels by the measurement unit 8, and the processor 9 reads this value. Next, the processor 9 compares the 4.5 μm feature amount data obtained by the above operation with the 8 μm to 12 μm feature amount data at the same coordinates in the image space. If both image data are "0", it is determined that no fire has occurred and no high-temperature object exists. If the value is "1" in the image data of 4.5 microns and "0" in the image data of 8 to 12 microns, it is determined that carbon monoxide or carbon dioxide has been generated due to the occurrence of a fire. Further, when both image data are “1”, it is determined that only a high-temperature object is present and no carbon monoxide or carbon dioxide is generated. The processor 9 performs the above-described comparison processing while alternately switching between the infrared filter 2b and the infrared filter 2c, and connects to the outside only when it is determined that carbon monoxide or carbon dioxide is generated due to the occurrence of a fire. An alarm is issued to the connected device.

【0013】実施の形態3.図3は、この発明の実施の
形態2を示す図であり、図において1〜5、7〜9は、
この発明の実施の形態1と同一の機能を果たす。また、
6aは、この発明の実施の形態1における画像メモリ6
と同一の機能を果たす。6bは8ミクロン〜12ミクロ
ンの赤外線映像を各1画面づつ格納する画像メモリ、1
0は画像メモリ6bから出力される4.5ミクロンおよ
び8ミクロン〜12ミクロンの映像を合成し、1つの映
像に合成する重畳合成部、11は重畳合成部の出力する
映像を通常のテレビ映像信号として出力する映像出力部
である。
Embodiment 3 FIG. 3 is a diagram showing Embodiment 2 of the present invention, in which 1 to 5 and 7 to 9 are:
It performs the same function as that of the first embodiment of the present invention. Also,
6a is an image memory 6 according to the first embodiment of the present invention.
Performs the same function as. Reference numeral 6b denotes an image memory for storing an infrared image of 8 to 12 microns, one screen at a time.
Numeral 0 denotes a superimposition synthesizing unit for synthesizing the images of 4.5 μm and 8 μm to 12 μm output from the image memory 6b and synthesizing them into one video. This is a video output unit for outputting as a video.

【0014】次に動作例について説明する。前記のよう
に構成されたこの発明の赤外線撮像装置において、4.
5ミクロンと8ミクロン〜12ミクロンの波長帯別の赤
外線映像を赤外線フィルタ2aと赤外線フィルタ2bを
交互に切り換えながら比較処理し、火災または高温物体
の判定を行う方法は発明の実施の形態1と同様である。
この発明の実施の形態は、前記に加え、次のような動作
を追加したものである。プロセッサ9が赤外線フィルタ
2aを選択しこの波長帯の画像計測を行っているとき、
映像信号処理部5から出力される4.5ミクロンの波長
帯の画像データは、画像メモリ6bに格納される。ここ
で画像メモリ6bは、例えば水平および垂直に各256
画素の画像データを2画面分格納できる容量をもち、プ
ロセッサ9の指示によって4.5ミクロンと8ミクロン
〜12ミクロンの波長帯別に1画面づつの画像データを
格納できるように構成されている。4.5ミクロンの画
像データの格納が終了すると、プロセッサ9は、このデ
ータを保持したまま赤外線フィルタ2bに切り換える。
この状態で映像信号処理部5から出力される8ミクロン
〜12ミクロンの波長帯の画像データは、画像メモリ6
bの残る半分の領域に格納される。8ミクロン〜12ミ
クロンの画像データの格納が終了すると、プロセッサ9
は画像メモリ6bに読み出し制御信号を与え、これら2
画面分のデータを同時に読み出し重畳合成部10に送
る。重畳合成部10は、いわゆるルックアップテーブル
と呼ばれるもので、8ミクロン〜12ミクロンの波長帯
の画像データの強調したい部分のコントラストやブライ
トネスを任意の係数を乗じて変更する役目をもつ。例え
ば、4.5ミクロンの画像データの輝度値をある一定の
値で割ったものを8ミクロン〜12ミクロンの波長帯の
画像データに乗じれば、火災が発生していない場合およ
び高温物体が存在する場合はほぼ8ミクロン〜12ミク
ロンの映像がそのまま出力されるが、火災によって一酸
化炭素や二酸化炭素が発生している場合は、発生した部
分の輝度を強調して出力するというようなことができ
る。重畳合成部10の出力する重畳画像は、映像出力部
11から通常のテレビ映像信号として出力される。
Next, an operation example will be described. 3. In the infrared imaging device of the present invention configured as described above,
The method of comparing the infrared images of the wavelength bands of 5 microns and 8 microns to 12 microns by alternately switching the infrared filter 2a and the infrared filter 2b to determine a fire or a hot object is the same as in the first embodiment of the invention. It is.
The embodiment of the present invention is obtained by adding the following operation to the above. When the processor 9 selects the infrared filter 2a and performs image measurement in this wavelength band,
The image data of the wavelength band of 4.5 microns output from the video signal processing unit 5 is stored in the image memory 6b. Here, the image memory 6b stores, for example, 256 pixels horizontally and vertically.
It has a capacity to store image data of pixels for two screens, and is configured to be able to store image data for one screen for each of 4.5 μm and a wavelength band of 8 μm to 12 μm according to an instruction of the processor 9. When the storage of the 4.5-micron image data is completed, the processor 9 switches to the infrared filter 2b while keeping this data.
In this state, the image data of the wavelength band of 8 to 12 microns output from the video signal processing unit 5 is stored in the image memory 6.
b is stored in the remaining half area. When the storage of the image data of 8 to 12 microns is completed, the processor 9
Gives a read control signal to the image memory 6b,
The data for the screen is simultaneously read and sent to the superimposing / synthesizing unit 10. The superposition / synthesis unit 10 is a so-called look-up table, and has a function of changing the contrast and brightness of a portion of the image data in the wavelength band of 8 to 12 microns to be emphasized by multiplying by an arbitrary coefficient. For example, if a value obtained by dividing the luminance value of the image data of 4.5 microns by a certain value and multiplying the image data of the wavelength band of 8 to 12 microns is obtained, no fire has occurred and a high-temperature object exists. In this case, an image of about 8 to 12 microns is output as it is. However, if carbon monoxide or carbon dioxide is generated by a fire, the brightness of the generated area may be enhanced and output. it can. The superimposed image output from the superposition / synthesis unit 10 is output from the video output unit 11 as a normal television video signal.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上のよう第1の発明によれば、3ミク
ロン〜5ミクロン帯と8ミクロン〜12ミクロン帯の波
長帯別の赤外線映像から火災による一酸化炭素や二酸化
炭素の発生と検知対象外の高温物体を目視で区別して判
定することができる。
As described above, according to the first invention, the generation of carbon monoxide and carbon dioxide due to a fire and the object to be detected from the infrared images in the wavelength bands of 3 to 5 microns and 8 to 12 microns. The outside high-temperature object can be visually distinguished and determined.

【0016】また、第2の発明によれば、3ミクロン〜
5ミクロン帯と8ミクロン〜12ミクロン帯の波長帯別
の赤外線映像の強度を画像信号処理により比較し、火災
による一酸化炭素や二酸化炭素の発生と検知対象外の高
温物体を自動的に区別して判定できるので、監視員の省
力化が図れるとともに外部に接続された機器に対する誤
警報を少なくすることができる。
According to the second aspect of the present invention, from 3 microns
Compares the intensity of infrared images in the 5 micron and 8 micron to 12 micron wavelength bands by image signal processing, and automatically distinguishes between carbon monoxide and carbon dioxide generated by fire and high-temperature objects that are not detected. Since the judgment can be made, labor saving of the monitor can be achieved, and false alarms to the externally connected devices can be reduced.

【0017】さらに、第3の発明によれば、8ミクロン
〜12ミクロンの映像の特長である常温から高温までを
映像化できる点と、4.5ミクロンの映像の特長である
火災に特に強い感度を有する点の双方を合わせ持った映
像を合成でき、監視対象物を視覚的に捉えやすい映像の
提供が可能である。
Further, according to the third aspect of the present invention, it is possible to visualize images from room temperature to high temperature, which is a feature of an image of 8 to 12 microns, and particularly sensitive to fire, which is a feature of an image of 4.5 microns. It is possible to synthesize an image having both of the points having the above, and to provide an image in which the monitoring target can be easily visually grasped.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態2を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態3を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】 従来の赤外線撮像装置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a conventional infrared imaging device.

【図5】 高温物体と炎の分光放射特性を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing spectral emission characteristics of a hot object and a flame.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 赤外線レンズ、2 赤外線フィルタ、2a 赤外線
フィルタ、2b 赤外線フィルタ、3 赤外線検出器、
4 フィルタ切り換え制御部、5 映像信号処理部、6
画像メモリ、6a 画像メモリ、6b 画像メモリ、
7 二値化処理部、8 計測部、9 プロセッサ、10
重畳合成部、11 映像出力部。
1 infrared lens, 2 infrared filter, 2a infrared filter, 2b infrared filter, 3 infrared detector,
4 filter switching control unit, 5 video signal processing unit, 6
Image memory, 6a image memory, 6b image memory,
7 Binarization processing unit, 8 Measurement unit, 9 Processor, 10
Superimposition synthesis unit, 11 video output unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 5/33 H04N 5/33 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04N 5/33 H04N 5/33

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体の放射する赤外線を検出して火災有
無を判定する赤外線撮像装置において、3ミクロン〜5
ミクロン帯の第1の赤外線と、8ミクロン〜12ミクロ
ン帯の第2の赤外線に感度を有する赤外線検出器と、前
記第1の赤外線を透過する第1の赤外線フィルタと、前
記第2の赤外線を透過する第2の赤外線フィルタと、前
記第1、第2の赤外線フィルタを選択し、選択した赤外
線フィルタを透過した波長帯の赤外線を前記赤外線検出
器に受光させるための赤外線フィルタ選択手段とを設け
たことを特徴とする赤外線撮像装置。
1. An infrared imaging apparatus which detects infrared rays emitted from an object to determine the presence or absence of a fire.
An infrared detector having sensitivity to a first infrared ray in a micron band, a second infrared ray in an 8 to 12 micron band, a first infrared filter transmitting the first infrared ray, and a second infrared ray. A second infrared filter that transmits light; and an infrared filter selection unit that selects the first and second infrared filters and causes the infrared detector to receive infrared light in a wavelength band transmitted through the selected infrared filters. An infrared imaging device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記赤外線検出器から出力された第1、
第2の赤外線に対応する第1、第2のアナログ信号を第
1、第2のデジタル映像信号に変換する映像信号処理部
と、前記映像信号処理部により変換された第1、第2の
デジタル映像信号を記憶する画像メモリと、前記画像メ
モリに記憶された第1、第2のデジタル映像信号を二値
化する二値化処理部と、前記二値化処理部により二値化
された第1、第2のデジタル映像信号に対応する第1、
第2の二値データにおける画素数、形状、座標などの特
徴量を相互比較し、その比較結果により火災有無を判定
する判定手段とを設けたことを特徴とする請求項1記載
の赤外線撮像装置。
2. The first signal output from the infrared detector.
A video signal processing unit for converting first and second analog signals corresponding to a second infrared ray into first and second digital video signals, and first and second digital signals converted by the video signal processing unit An image memory that stores a video signal, a binarization processing unit that binarizes the first and second digital video signals stored in the image memory, and a binarization unit that is binarized by the binarization processing unit. 1, the first corresponding to the second digital video signal,
2. The infrared imaging apparatus according to claim 1, further comprising: a determination unit configured to compare feature amounts of the second binary data, such as the number of pixels, a shape, and coordinates, and determine whether there is a fire based on the comparison result. .
【請求項3】 第1、第2のデジタル映像信号を記憶す
る第2の画像メモリと、前記第2の画像メモリに記憶さ
れた第1、第2のデジタル映像信号を合成する重畳合成
部と、前記重畳合成部により合成された重畳画像をテレ
ビ映像信号に変換する映像出力部とを設けたことを特徴
とする請求項2記載の赤外線撮像装置。
3. A second image memory for storing first and second digital video signals, and a superposition / synthesis unit for synthesizing the first and second digital video signals stored in the second image memory. 3. The infrared imaging apparatus according to claim 2, further comprising: a video output unit that converts a superimposed image synthesized by the superimposition synthesis unit into a television video signal.
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